CN115653521A - 一种立井煤仓锚杆支护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿井施工技术领域，具体涉及一种立井煤仓锚杆支护装置及方法，包括钻杆和驱动组件，驱动组件包括导轨、限位块、第一转轴、第一电机、第一伸缩杆、液压缸和转向块。本发明将钻杆推入到导轨内，让钻杆在导轨内竖向滑动，当钻杆的支耳到达导轨的最内侧时，将钻杆的位置固定，之后转动转向块来带动钻杆转动，让所需的钻杆转动到所需位置，再驱动钻杆横向移动直至钻杆与所需钻孔的岩石接触，最后驱动钻杆转动，从而可实现对不同材质的岩石进行钻孔，通过使用锚杆钻机上不同类型的钻杆对不同材质的岩石进行钻孔，从而不需要更换锚杆钻机上的钻杆即可实现对不同材质的岩石进行钻孔，进而提高了煤仓锚杆支护施工的施工效率。

Description

一种立井煤仓锚杆支护装置及方法

技术领域

本发明涉及矿井施工技术领域，尤其涉及一种立井煤仓锚杆支护装置及方法。

背景技术

保证生产顺利进行，在矿井井下的主要运输环节设置一定容量的煤仓是必不可少的，煤仓作为一种煤矿井下暂时储存煤炭的硐室，是煤矿建设中的重要组成部分之一，现有技术采用煤仓锚杆支护施工来施工建设煤仓。

现有的煤仓锚杆支护施工在钻孔时，采用人工手扶的方式固定和使用锚杆钻机，当锚杆钻机开钻时，钻杆与岩体摩擦产生的扭矩极易造成钻机移位，从而使得成孔的直径和孔位均得不到有效保证，因此采用自动设备来进行自动钻孔，以避免人工钻孔施工时由于抖动带来的钻孔定位不准、成孔质量差、易塌孔等质量问题。

在对不同材质的岩石进行钻孔时，需要使用不同类型的钻杆，但是现有的立井煤仓锚杆支护装置所采用的锚杆钻机只能安装一种钻杆，从而使得需要将锚杆钻机取出更换不同类型的钻杆后才能对不同类型的岩石进行钻孔，进而减缓了煤仓锚杆支护施工的施工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立井煤仓锚杆支护装置及方法，解决了在对不同材质的岩石进行钻孔时，需要使用不同类型的钻杆，但是现有的立井煤仓锚杆支护装置所采用的锚杆钻机只能安装一种钻杆，从而使得需要将锚杆钻机取出更换不同类型的钻杆后才能对不同类型的岩石进行钻孔，进而减缓了煤仓锚杆支护施工的施工效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种立井煤仓锚杆支护装置，包括钻杆，还包括驱动组件；所述驱动组件包括导轨、限位块、第一转轴、第一电机、第一伸缩杆、液压缸和转向块，所述导轨与所述钻杆滑动连接，并位于所述钻杆的外侧，所述限位块用于对所述钻杆的位置进行限位，所述第一转轴固定安装在所述导轨远离所述钻杆的一侧，所述第一电机的输出端与所述第一转轴连接，所述第一电机位于所述第一转轴远离所述导轨的一侧，所述第一伸缩杆固定安装在所述第一电机远离所述第一转轴的一侧，所述液压缸的输出端与所述第一伸缩杆连接，所述液压缸位于所述第一伸缩杆远离所述第一电机的一端，所述转向块用于转动所述液压缸。

其中，所述转向块包括圆盘、第二转轴和第二电机，所述圆盘固定安装在所述液压缸远离所述第一伸缩杆的一侧；所述第二转轴固定安装在所述圆盘远离所述液压缸的一侧；所述第二电机的输出端与所述第二转轴连接，所述第二电机位于所述第二转轴远离所述圆盘的一侧。

其中，所述立井煤仓锚杆支护装置还包括移动组件，所述移动组件用于上下移动所述第二电机。

其中，所述移动组件包括第二伸缩杆和电动缸，所述第二伸缩杆固定安装在所述第二电机的下表面；所述电动缸的输出端与所述第二伸缩杆连接，所述电动缸位于所述第二伸缩杆的下端。

其中，所述移动组件还包括第三转轴和第三电机，所述第三转轴固定安装在所述电动缸的下表面；所述第三电机的输出端与所述第三转轴连接，所述第三电机位于所述第三转轴的下表面。

其中，所述移动组件还包括工作平台和固定构件，所述工作平台固定安装在所述第三电机的下表面；所述固定构件用于将所述工作平台固定在煤仓中。

本发明还提供了一种立井煤仓锚杆支护方法，包括以下步骤：

将钻杆的支耳与导轨的滑槽对齐后将所述钻杆推入到所述导轨内，让所述钻杆在所述导轨内竖向滑动，当所述钻杆到达所述导轨的最里侧时，让限位块对所述钻杆进行限位，从而使得所述钻杆在所述导轨上被固定；

重复上述步骤，将四个不同类型的所述钻杆分别在四个方位的所述导轨上进行固定；

当需要对不同材质的岩石进行钻孔时，启动第二电机，使得所述第二电机的输出端输出的动力驱动第二转轴转动，从而带动圆盘转动，进而带动所述钻杆转动，让所需的所述钻杆转动到所述圆盘的最上方；

启动液压缸，使得所述液压缸的输出端输出的动力驱动第一伸缩杆伸缩，从而带动第一电机横向移动，进而带动所述钻杆横向移动，让所述钻杆移动到所需钻孔的所述岩石处；

启动所述第一电机，使得所述第一电机的输出端输出的动力驱动第一转轴转动，从而带动所述导轨转动，进而带动所述钻杆转动，实现对所述岩石进行钻孔。

本发明的一种立井煤仓锚杆支护装置及方法，将所述钻杆的支耳与所述导轨的滑槽对齐后将所述钻杆推入到所述导轨内，从而使得所述钻杆在所述导轨内竖向滑动，当所述钻杆的支耳到达所述导轨的最内侧时，将所述钻杆的位置固定，之后转动所述转向块来带动所述钻杆转动，让所需的所述钻杆转动到所需位置，再驱动所述钻杆横向移动直至所述钻杆与所需钻孔的岩石接触，最后驱动所述钻杆转动，从而可实现对不同材质的岩石进行钻孔，通过使用锚杆钻机上不同类型的所述钻杆对不同材质的岩石进行钻孔，从而不需要更换锚杆钻机上的所述钻杆即可实现对不同材质的岩石进行钻孔，进而提高了煤仓锚杆支护施工的施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明第一实施例的立井煤仓锚杆支护装置的整体结构示意图。

图2是本发明第一实施例的液压缸与第一伸缩杆的连接示意图。

图3是本发明第一实施例的图2的A处放大图。

图4是本发明第二实施例的立井煤仓锚杆支护装置的移动组件的结构示意图。

图5是本发明第三实施例的立井煤仓锚杆支护装置方法的流程步骤图。

图中：101-钻杆、102-驱动组件、103-导轨、104-限位块、105-第一转轴、106-第一电机、107-第一伸缩杆、108-液压缸、109-转向块、110-活动块、111-转动手把、112-圆盘、113-第二转轴、114-第二电机、201-移动组件、202-第二伸缩杆、203-电动缸、204-第三转轴、205-第三电机、206-工作平台、207-固定构件、208-气缸、209-第三伸缩杆、210-吸盘。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

第一实施例：

请参阅图1至图3，其中图1是立井煤仓锚杆支护装置的整体结构示意图，图2是液压缸108与第一伸缩杆107的连接示意图，图3是图2的A处放大图，本发明提供一种立井煤仓锚杆支护装置，包括钻杆101和驱动组件102，所述驱动组件102包括导轨103、限位块104、第一转轴105、第一电机106、第一伸缩杆107、液压缸108和转向块109，所述限位块104包括活动块110和转动手把111，所述转向块109包括圆盘112、第二转轴113和第二电机114。

在本实施方式中，所述驱动组件102位于所述钻杆101的一侧，用于驱动所述钻杆101进行横向移动或转动，从而使得不同材质的岩石可使用锚杆钻机上不同类型的所述钻杆101进行钻孔。

其中，所述导轨103与所述钻杆101滑动连接，并位于所述钻杆101的外侧，所述限位块104用于对所述钻杆101的位置进行限位，所述第一转轴105固定安装在所述导轨103远离所述钻杆101的一侧，所述第一电机106的输出端与所述第一转轴105连接，所述第一电机106位于所述第一转轴105远离所述导轨103的一侧，所述第一伸缩杆107固定安装在所述第一电机106远离所述第一转轴105的一侧，所述液压缸108的输出端与所述第一伸缩杆107连接，所述液压缸108位于所述第一伸缩杆107远离所述第一电机106的一端，所述转向块109用于转动所述液压缸108，所述钻杆101上带有支耳，所述导轨103带有滑槽，所述钻杆101的支耳与所述导轨103的滑槽相配合，从而使得所述钻杆101的支耳在所述导轨103的滑槽内进行竖向滑动，进而带动所述钻杆101在所述导轨103内进行竖向滑动，所述第一电机106的输出端与所述第一转轴105连接，并驱动所述第一转轴105进行转动，从而带动所述导轨103进行转动，进而带动所述钻杆101进行转动，所述液压缸108的输出端与所述第一伸缩杆107连接，并驱动所述第一伸缩杆107进行伸缩，从而带动所述第一电机106进行横向移动，进而带动所述钻杆101进行横向移动。

所述活动块110与所述导轨103滑动连接，并位于所述导轨103靠近所述钻杆101的一侧；所述转动手把111固定安装在所述活动块110远离所述钻杆101的一侧，所述导轨103具有凹槽，所述活动块110具有支耳，所述导轨103的凹槽与所述活动块110的支耳相配合，从而使得所述活动块110的支耳可嵌入到所述导轨103的凹槽内，所述转动手把111的材质为柔性软材料，所述转动手把111上带有防滑纹，所述转动手把111的防滑纹均匀分布在所述转动手把111上，从而使得所述转动手把111的防滑纹可增大所述转动手把111与手掌之间的摩擦力，进而使得操作人员在转动所述转动手把111时不会出现打滑的现象。

同时，所述圆盘112固定安装在所述液压缸108远离所述第一伸缩杆107的一侧；所述第二转轴113固定安装在所述圆盘112远离所述液压缸108的一侧；所述第二电机114的输出端与所述第二转轴113连接，所述第二电机114位于所述第二转轴113远离所述圆盘112的一侧，所述第二电机114的输出端与所述第二转轴113连接，并驱动所述第二转轴113进行转动，从而带动圆盘112进行转动，所述圆盘112上均匀分布有四个所述液压缸108，从而使得所述圆盘112的转动可带动所述液压缸108进行转动，使得不同的所述液压缸108均可被转动到所述圆盘112的上方。

使用本实施例的一种立井煤仓锚杆支护装置时，将所述钻杆101的支耳与所述导轨103的滑槽对齐后将所述钻杆101的支耳推入到所述导轨103的滑槽内，从而使得所述钻杆101在所述导轨103内竖向滑动，当所述钻杆101的支耳竖向滑动到所述导轨103的最内侧时，手握所述转动手把111并转动所述转动手把111，从而使得所述活动块110转动，当所述活动块110的支耳与所述钻杆101的支耳平齐时将所述活动块110推入到所述导轨103内，直到所述活动块110靠近所述钻杆101时，90度转动所述转动手把111来带动所述活动块110转动90度，使得所述活动块110的支耳嵌入到所述导轨103的凹槽内，从而使得所述活动块110对所述钻杆101进行固定，进而可将四个不同类型的所述钻杆101固定在四个不同方位的所述导轨103内，之后启动所述第二电机114，使得所述第二电机114的输出端输出的动力驱动所述第二转轴113进行转动，从而带动所述圆盘112进行转动，进而带动所述钻杆101沿着所述圆盘112的轴线进行转动，此时可将所需的所述钻杆101转动到所述圆盘112的上方，再启动所述液压缸108，使得所述液压缸108的输出端输出的动力驱动所述第一伸缩杆107进行伸缩，从而带动所述第一电机106进行横向移动，进而带动所述钻杆101进行横向移动直至所述钻杆101与所需钻孔的岩石接触，之后启动所述第一电机106，使得所述第一电机106的输出端输出的动力驱动所述第一转轴105进行转动，从而带动所述导轨103进行转动，进而带动所述钻杆101进行转动，实现对不同材质的岩石进行钻孔，通过使用锚杆钻机上不同类型的所述钻杆101对不同材质的岩石进行钻孔，从而不需要更换锚杆钻机上的所述钻杆101即可实现对不同材质的岩石进行钻孔，进而提高了煤仓锚杆支护施工的施工效率。

第二实施例：

在第一实施例的基础上，请参阅图4，图4是第二实施例的立井煤仓锚杆支护装置的移动组件201的结构示意图，本发明提供一种立井煤仓锚杆支护装置还包括移动组件201，所述移动组件201包括第二伸缩杆202、电动缸203、第三转轴204、第三电机205、工作平台206和固定构件207，所述固定构件207包括气缸208、第三伸缩杆209和吸盘210。

在本实施方式中，所述移动组件201位于所述第二电机114的下方，用于调节所述钻杆101的高度以及方位，以便于所述钻杆101能对不同高度和方位的岩石进行钻孔。

其中，所述第二伸缩杆202固定安装在所述第二电机114的下表面；所述电动缸203的输出端与所述第二伸缩杆202连接，所述电动缸203位于所述第二伸缩杆202的下端，所述电动缸203的输出端与所述第二伸缩杆202连接，并驱动所述第二伸缩杆202伸缩，从而带动所述第二电机114进行上下移动，进而带动所述钻杆101进行上下移动。

所述第三转轴204固定安装在所述电动缸203的下表面；所述第三电机205的输出端与所述第三转轴204连接，所述第三电机205位于所述第三转轴204的下表面，所述第三电机205的输出端与所述第三转轴204连接，并驱动所述第三转轴204进行转动，从而带动所述电动缸203进行转动，进而带动所述钻杆101沿着所述第三转轴204的轴线进行转动。

同时，所述工作平台206固定安装在所述第三电机205的下表面；所述固定构件207用于将所述工作平台206固定在煤仓中，从而使得所述工作平台206可对所述第三电机205进行支撑。

另外，所述气缸208固定安装在所述工作平台206的外侧；所述第三伸缩杆209与所述气缸208的输出端连接，并位于所述气缸208远离所述工作平台206的一侧；所述吸盘210固定安装在所述第三伸缩杆209远离所述气缸208的一端，所述气缸208的输出端与所述第三伸缩杆209连接，并驱动所述第三伸缩杆209伸缩，从而带动所述吸盘210进行竖向移动，所述吸盘210为真空吸盘，当所述吸盘210与煤仓围岩接触时，将所述吸盘210与煤仓围岩接触的空间内的空气抽成真空，使得所述吸盘210会产生吸力，从而使得所述吸盘210将煤仓围岩吸紧，进而使得所述工作平台206在煤仓中保持稳固，在需要移动时，向所述吸盘210与煤仓围岩接触的空间内注入空气，使得所述吸盘210的吸力消失，从而使得所述吸盘210将煤仓围岩松开，进而可将支护装置从煤仓内取出。

使用本实施例的一种立井煤仓锚杆支护装置时，将支护装置放入到煤仓内，启动所述气缸208，使得所述气缸208的输出端输出的动力驱动所述第三伸缩杆209进行伸缩，从而带动所述吸盘210进行竖向移动，进而使得所述吸盘210与煤仓围岩接触，之后将所述吸盘210与煤仓围岩接触的空间内的空气抽成真空，使得所述吸盘210会产生吸力，从而使得所述吸盘210将煤仓围岩吸紧，进而使得所述工作平台206在煤仓中保持稳固，之后启动所述第三电机205，使得所述第三电机205的输出端输出的动力驱动所述第三转轴204进行转动，从而带动所述电动缸203进行转动，进而带动所述钻杆101沿着所述第三转轴204的轴线进行转动，实现对所述钻杆101的方位朝向进行调节，启动所述电动缸203，使得所述电动缸203的输出端输出的动力驱动所述第二伸缩杆202进行伸缩，从而带动所述第二电机114进行上下移动，进而带动所述钻杆101进行上下移动，实现对所述钻杆101的高度进行调节，通过对所述钻杆101的方位和高度进行调节，从而使得所述钻杆101可对煤仓内不同高度和方位朝向处的岩石进行钻孔。

第三实施例：

在第二实施例的基础上，请参阅图5，图5是第三实施例的立井煤仓锚杆支护方法的流程步骤图，本发明还提供一种立井煤仓锚杆支护方法，包括以下步骤：

S101、将钻杆101的支耳与导轨103的滑槽对齐后将所述钻杆101推入到所述导轨103内，让所述钻杆101在所述导轨103内竖向滑动，当所述钻杆101到达所述导轨103的最里侧时，让限位块104对所述钻杆101进行限位，从而使得所述钻杆101在所述导轨103上被固定；

S102、重复上述步骤，将四个不同类型的所述钻杆101分别在四个方位的所述导轨103上进行固定；

S103、当需要对不同材质的岩石进行钻孔时，启动第二电机114，使得所述第二电机114的输出端输出的动力驱动第二转轴113转动，从而带动圆盘112转动，进而带动所述钻杆101转动，让所需的所述钻杆101转动到所述圆盘112的上方；

S104、启动液压缸108，使得所述液压缸108的输出端输出的动力驱动第一伸缩杆107伸缩，从而带动第一电机106横向移动，进而带动所述钻杆101横向移动，让所述钻杆101移动到所需钻孔的所述岩石处；

S105、启动所述第一电机106，使得所述第一电机106的输出端输出的动力驱动第一转轴105转动，从而带动所述导轨103转动，进而带动所述钻杆101转动，实现对所述岩石进行钻孔。

在本实施方式中，将所述钻杆101的支耳与所述导轨103的滑槽对齐后将所述钻杆101的支耳推入到所述导轨103的滑槽内，从而使得所述钻杆101在所述导轨103内竖向滑动，当所述钻杆101的支耳竖向滑动到所述导轨103的最内侧时，将所述钻杆101在所述导轨103内的位置进行固定，从而可将四个不同类型的所述钻杆101固定在四个不同方位的所述导轨103内，之后启动所述第二电机114，使得所述第二电机114的输出端输出的动力驱动所述第二转轴113转动，从而带动所述圆盘112转动，进而带动所述钻杆101沿着所述圆盘112的轴线转动，此时可将所需的所述钻杆101转动到所述圆盘112的上方，再启动所述液压缸108，使得所述液压缸108的输出端输出的动力驱动所述第一伸缩杆107伸缩，从而带动所述第一电机106横向移动，进而带动所述钻杆101横向移动直至所述钻杆101与所需钻孔的岩石接触，之后启动所述第一电机106，使得所述第一电机106的输出端输出的动力驱动所述第一转轴105转动，从而带动所述导轨103转动，进而带动所述钻杆101转动，实现对煤仓内的不同材质的岩石钻孔。

以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种立井煤仓锚杆支护装置，包括钻杆，其特征在于，还包括驱动组件；所述驱动组件包括导轨、限位块、第一转轴、第一电机、第一伸缩杆、液压缸和转向块，所述导轨与所述钻杆滑动连接，并位于所述钻杆的外侧，所述限位块用于对所述钻杆的位置进行限位，所述第一转轴固定安装在所述导轨远离所述钻杆的一侧，所述第一电机的输出端与所述第一转轴连接，所述第一电机位于所述第一转轴远离所述导轨的一侧，所述第一伸缩杆固定安装在所述第一电机远离所述第一转轴的一侧，所述液压缸的输出端与所述第一伸缩杆连接，所述液压缸位于所述第一伸缩杆远离所述第一电机的一端，所述转向块用于转动所述液压缸。

2.如权利要求1所述的立井煤仓锚杆支护装置，其特征在于，所述转向块包括圆盘、第二转轴和第二电机，所述圆盘固定安装在所述液压缸远离所述第一伸缩杆的一侧；所述第二转轴固定安装在所述圆盘远离所述液压缸的一侧；所述第二电机的输出端与所述第二转轴连接，所述第二电机位于所述第二转轴远离所述圆盘的一侧。

3.如权利要求2所述的立井煤仓锚杆支护装置，其特征在于，所述立井煤仓锚杆支护装置还包括移动组件，所述移动组件用于上下移动所述第二电机。

4.如权利要求3所述的立井煤仓锚杆支护装置，其特征在于，所述移动组件包括第二伸缩杆和电动缸，所述第二伸缩杆固定安装在所述第二电机的下表面；所述电动缸的输出端与所述第二伸缩杆连接，所述电动缸位于所述第二伸缩杆的下端。

5.如权利要求4所述的立井煤仓锚杆支护装置，其特征在于，所述移动组件还包括第三转轴和第三电机，所述第三转轴固定安装在所述电动缸的下表面；所述第三电机的输出端与所述第三转轴连接，所述第三电机位于所述第三转轴的下表面。

6.如权利要求5所述的立井煤仓锚杆支护装置，其特征在于，所述移动组件还包括工作平台和固定构件，所述工作平台固定安装在所述第三电机的下表面；所述固定构件用于将所述工作平台固定在煤仓中。

7.一种立井煤仓锚杆支护方法，应用于如权利要求1至权利要求6中任一项所述的立井煤仓锚杆支护装置，其特征在于，包括以下步骤：

将钻杆的支耳与导轨的滑槽对齐后将所述钻杆推入到所述导轨内，让所述钻杆在所述导轨内竖向滑动，当所述钻杆到达所述导轨的最里侧时，让限位块对所述钻杆进行限位，从而使得所述钻杆在所述导轨上被固定；

重复上述步骤，将四个不同类型的所述钻杆分别在四个方位的所述导轨上进行固定；

当需要对不同材质的岩石进行钻孔时，启动第二电机，使得所述第二电机的输出端输出的动力驱动第二转轴转动，从而带动圆盘转动，进而带动所述钻杆转动，让所需的所述钻杆转动到所述圆盘的最上方；

启动液压缸，使得所述液压缸的输出端输出的动力驱动第一伸缩杆伸缩，从而带动第一电机横向移动，进而带动所述钻杆横向移动，让所述钻杆移动到所需钻孔的所述岩石处；

启动所述第一电机，使得所述第一电机的输出端输出的动力驱动第一转轴转动，从而带动所述导轨转动，进而带动所述钻杆转动，实现对所述岩石进行钻孔。

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